基于传统速度干涉仪(VISAR)和光纤速度干涉仪(AFVISAR)的特点,提出了一种由光纤和光纤耦合器组成的工作波长为532 nm的新型全光纤速度干涉仪(NAFVISAR).该干涉仪采用多模光纤器件构成分离系统,单模光纤器件组成核心部分.由于有两路携带不同信息的光束经不同路径传输到耦合器中,当这两路光束满足干涉条件时,可利用它们的干涉场信息来调解出被测靶的信息,从而区分波面的加减速变化.用该系统进行了Hopkinson森杆一维应力加载下的入射杆端面的速度剖面测试,实测速度最大值为49.36 m/s,与理论速度的最大值50.16 m/s基本符合,实现了全光纤速度干涉仪的实用化.

通过对频域干涉原理的深入研究,本文提出了一种超快时间分辨力的脉冲激光频域干涉技术。采用该技术方法可精确同步泵浦-探测实验中泵浦脉冲和探测脉冲的传输时间,其同步精度与脉冲激光器脉宽相当。本文详细论述了频域干涉技术的系统构成和工作原理,数值模拟了飞秒脉冲激光频域干涉仪的输出信号,指出当频域干涉仪输出的条纹数最少时,两脉冲之间的传输时间差即达到最小,最后通过动态实验验证了理论推导结果。

准确地从试验数据计算输出信号相位差、振幅比及基线位置是AFVISAR数据处理程序所要解决的一项关键问题.通过对AFVISAR输出信号利萨如图形的深入研究,提出了一种自动拟合数据处理参数的算法.在借鉴传统速度干涉仪(VISAR)数据处理方法的基础之上,开发了AFVISAR数据处理程序.运用该程序对Hopkinson压杆加载下的试验数据进行了处理,实测自由面速度的上升前沿和阻抗匹配法得到的结果相当一致.实测的速度最大值为12.8m/s,与理论值13m/s非常接近,表明该处理程序可以准确地、自动地拟合AFVISAR输出信号参数.